Технология No-Till: система нулевой обработки почвы
Сущность нулевой обработки почвы
Основная сущность применения нулевой обработки заключается в создании условий, при которых плодородие поверхностного слоя восстанавливается естественным способом. По традиционной технологии для борьбы с сорняками выполняется вспашка полей. При этом происходит вращение пахотного слоя, измельчения и перемешивания земли. В результате поверхность остается голой, что приводит к ветровой эрозии. Главные принципы нулевой технологии заключаются в минимальном механическом воздействии на поверхностный слой, постоянном сохранении структуры почвы и растительных остатков, соблюдении севооборота. Реализация этих правил предусматривает выполнение комплекса мероприятий:
Чтобы растительные остатки превратились в органические удобрения, их нужно тщательно измельчать и равномерно распределять по полю. Для этого поверхность должна быть ровной. Толстый слой мульчи защитит от ветровой эрозии, не даст прорастать сорнякам и способствовать созданию полезной микрофлоры.
Преимущества и недостатки технологии Ноу-Тилл
Нулевая технология земледелия положительно сказывается на водно-физических, биологических и химических свойствах поверхностного слоя. По сравнению с традиционной вспашкой она имеет ряд преимуществ:
Кроме преимуществ система No-Till имеет недостатки. Она требует не только высокой квалификации агрономов, но и использование специальной дорогостоящей сельскохозяйственной техники. Другими недостатками являются:
Кроме того, нулевую обработку нельзя применять на заболоченных и избыточно увлажненных участках без дополнительного дренирования. В таких регионах целесообразнее вести обработку земли традиционным пахотным способом.
С чего начать переход к новой технологии
Для перехода на новую систему обработки почвы в хозяйстве должна быть специальная сеялка для No-Till. Лучшим периодом для внедрения технологии является посев узкорядных культур, при которой на один гектар вносится большое количество семян. В этом случае возможны ошибки будут не так ощутимы. Переход на беспахотный метод выращивания культур должен выполняться постепенно в несколько этапов:
Использование агрохимии при нулевой обработке почвы
Важным моментом в технологии No-till является борьба с сорняками, болезнями и вредителями. При традиционном выращивании культур для уничтожения сорняков используют различные агротехнические способы: зяблевую вспашку, шелушение, боронование и другие. При переходе на нулевую технологию засорения полей корневищными и корнеотпрысковыми сорняками усиливается, а видовой состав меняется в сторону многолетних злаковых и двудольных растений.
Особенной защиты нуждаются поздние яровые культуры, посев которых выполняется через 30-40 дней с начала вегетационного периода. За это время восстанавливаются и растут озимые и зимующие многолетние и однолетние сорняки. Чтобы не произошло засорение полей, за 7-12 дней до посева выполняется обработка гербицидами. Марка препарата, количество и способ применения зависят от вида сорняков, преобладают, засоренности участка, погодных условий и других факторов.
Не менее широко для питания растений используются минеральные удобрения. Слой органики на поверхности земли меняет динамику азота в почве и уменьшает его накопления в связи с тем, что почвенные микроорганизмы задерживают его минерализацию (переход в доступную форму).
Основные ошибки внедрения No-Tilll
Перспективы использования No-Till в Украине
Минимизация обработки почвы по системе No-Till может стать хорошей альтернативой традиционным технологиям для фермерских хозяйств, поскольку позволяет снизить эксплуатационные и трудовые затраты на посев и уход за культурами без потери урожая, а также увеличить рентабельность. Технология прямого посева выбирают, потому что она останавливает эрозию почвы и восстанавливает плодородие естественным способом, что невозможно сделать при традиционной системе земледелия. В Украине уже есть агрокомплексы в Житомирской, Тернопольской и Кировоградской областях, которые успешно используют способ беспахотной выращивания культур, и готовы делиться опытом.
Как работает технология No till в сельском хозяйстве
No till технология в сельском хозяйстве — методика обработки почвы без вспашки с оставлением стерни на поверхности поля. При этом не применяется традиционная пахота, а почва укрывается мульчей. 
Однако это не просто отказ от вспашки, это технологически сложная модель, которая требует специальных знаний и специалистов с высокой квалификацией, а также особой техники. Получить высокие урожаи хорошего качества можно лишь при использовании системного и комплексного подхода к делу.
Практики и энтузиасты No till доказали, что она дает возможность снизить затраты на сельхозработы, так как значительно уменьшаются трудозатраты и экономятся дорогостоящие ресурсы.
Принцип нулевой технологии No till
В переводе с английского «No till» означает «не пахать». Аграрии поняли давно, что вспашка почвы приводит к ветровой и водной эрозии. Нулевая технология обработки почвы No till позволяет устранить эту проблему. Ведь эта методика подразумевает щадящую обработку грунта. Не нарушенная структура почвы — основа этой системы.
При применении этой системы стерню не сжигают и не заделывают в почву. Оставшиеся органические остатки измельчаются до фракций определённых размеров, превращаются в мульчу и равномерно распределяются по поверхности поля.
Мульча, разложенная по полю, создает мощный пласт, который сохраняет и восстанавливает плодородный слой грунта. При этом почва получает защиту от водной и ветровой эрозии, сорные растения не прорастают. Образуется активная микрофлора с большим количеством микро- и макроэлементов, благодаря которым достигается высокая урожайность культур.
Так как пожнивные остатки накапливаются на поверхности поля, в грунте постепенно образуется большое количество гумуса, накапливается биодоступный фосфор. Так восстанавливается и растет плодородие.
Горюче-смазочные материалы уже не нужны в таком количестве, снижаются затраты на их приобретение. Поэтому уменьшается выброс углекислого газа и других продуктов горения топлива в атмосферу. Происходит значительная экономия ресурсов из-за снижения затрат на амортизацию, что существенно увеличивает прибыль предприятия.
Достоинства и недостатки
Аграрии рассчитали, что No till:
уменьшает расходы на оплату труда в 1,6 раз;
экономит горюче-смазочные материалы в 2,2 раза;
экономит на стоимости оборудования в 1,5 раза;
повышает урожайность в 3 раза;
снижает производственные расходы на 12%.
Технология No till сильно влияет на улучшение экологической обстановки из-за уменьшения вредных выбросов в атмосферу, которые образуются при работе сельскохозяйственной техники. Вода в реках и озерах становится чище из-за уменьшения загрязненности полей.
Происходит снижение выделения углеродистых соединений из грунта, что нормализует баланс углерода в атмосфере и предотвращает деградацию почв.
К минусам системы No till относят следующие моменты:
необходима высокая квалификация агрономов;
обязательно чёткое соблюдение технологии;
необходимость учитывать климат и погоду в регионе;
необходимость брать во внимание особенности почвы;
наличие вредителей и другие факторы.
Помимо этого, для работы необходима специальная техника.
Мифы технологии No till
Уменьшение урожайности
Многие аграрии из-за недостатка опыта и знаний считают, что при этой технологии уменьшается урожайность культур. Однако это не так. No till способствует накоплению в почве гумуса, микро- и макроэлементов, увеличивается биологическая активность. Культуры дают больший урожай.
Накапливаются болезни и вредители
Природа создаёт сбалансированные биологические системы, которые сами регулируют численность популяций насекомых или микроорганизмов. Никаких вспышек нашествия вредителей и болезней при No till не происходит.
Необходима полная замена парка техники
Это миф. Понадобится только оригинальная сеялка для No till технологии. Это единственное изменение техники для использования такой методики.
Инновация включает в себя прямой посев плюс соблюдение всех остальных требований и принципов системы. Здесь исключены междурядные обработки, дискование и культивация.
Ноу тилл – нулевая технология
Вопрос: как правильно перейти на технологию ноу тилл?
У нулевой технологии много преимуществ, но возникает много вопросов. Подходит ли технология для всех почвенно-климатических зон. Как изменится ситуация по сорным растениям, заболеваниям и вредителям, а также по затратам на пестициды. Реальны ли высказывания, что при прямом посеве можно работать меньше и зарабатывать больше. Как работать с минеральными удобрениями и есть ли ограничения по их внесению по сравнению с традиционной технологией? Какой севооборот наиболее оптимальный для ноу тилл, чтобы избежать проблем с падалицей. С какой культуры лучше начать внедрение и какими способами можно обеспечить равномерное распределение мульчи. Поделитесь опытом.
Нулевая технология или No-till относится к «почвозащитной технологии», при которой не применяется механическая обработка почвы.
Данная технология не относится к примитивным формам хозяйствования из-за отсутствия обработок почвы, а, наоборот, требует высокого уровня культуры земледелия.
Решение о переходе на нулевую технологию принимают из-за ряда положительных эффектов:
Нулевая технология — это комплекс мероприятий:
Трудностей при переходе на No-Till много, но главные из них — это моральная сложность и консерватизм. Переходить на ноу тилл рекомендуют на 10% своей площади.
В год перехода на данных полях нужно устранить плужную подошву глубокорыхлителем, далее оставить под пар.
Необходимо постараться идеально выровнять поле и засеять озимыми культурами, так как они оставляют за собой чистые от сорняков поля и большое количество мульчи.
Выравнивание полей с дальнейшим контролем движения всех агрегатов, в том числе, тракторов и машин по перевозке зерна. На следующий год, сразу же после уборки озимых произвести обработку штригельными боронами и равномерно распределить пожнивные остатки.
Важно понимать, что перейти на No-Till за один сезон возможно, но времени для достижения эффективности от данной технологии потребуется достаточно много.
На первых этапах перехода резко снижается инфильтрационный и воздушный режимы почв, и лишь со временем, при повышении численности (активности) дождевых червей и восстановлении капиллярной сети, данные режимы улучшаются.
При переходе на данную технологию стоит учитывать не только её плюсы, но и почвенно-климатические условия региона.
Ноу-тилл хорошо подходит для регионов с малым количеством осадков (менее 300-400 мм в год), однако здесь не удаётся накопить большое (достаточное) количество пожнивных остатков и создать достаточное покрытие почвы мульчирующим слоем.
В регионах с минимальным количеством осадков большая часть из них приходится на зимний период в виде снега. Снег весной тает и, если почва без обработки, то, как ни крути, вся влага с поля уйдёт, конечно, если это не пойма.
Возможно применение очёсывающих жаток, которые способствуют лучшему снегозадержанию и повышают производительность труда, но и они не лишены недостатков.
Данная технология наиболее приемлема для почв с легким гранулометрическим составом. На песчаных почвах технология более или менее работает, так как среда агрессивнее, нежели на тяжелосуглинистых черноземах.
На почвах с тяжелым гранулометрическим составом из года в год идет уплотнение почвы.
Тем не менее, при использовании нулевой технологии снижается склонность почвы к заплыванию, и увеличивается комковая структура почвенных агрегатов.
Хозяйства с тяжелосуглинистыми почвами, которые выращивают кукурузу на силос по технологии ноу-тилл (что противоречит концепции самой технологии из-за уборки без пожнивных остатков), получают плохие результаты.Кукурузе на тяжелосуглинистой почве, необходимо либо глубокое рыхление, либо вспашка.
Именно в районах, где почвы в основном черноземы тяжелосуглинистые, там No-Till делать нечего. Наблюдается сильное переуплотнение почвы без обработок, бетон любой марки позавидует. Делай там хоть мульчу хоть что, не спасают никакие черви, ни корни не продолбят монолит.
Если экологическая цель по защите почв от ветровой и водной эрозии в технологии ноу тилл достижима, то в противовес другая экологическая цель по снижению внесения пестицидов недостижима.
К сожалению, пестицидная нагрузка в ноу тилл увеличивается.
С сорняками, вредителями и болезнями есть проблемы, со многими из них борьба основывается на агротехнических приемах. При переходе на ноу тилл усиливается засорение корневищными и корнеотпрысковыми сорняками. Видовой состав сорняков изменяется в сторону многолетних злаковых и двудольных сорняков, которые недостаточно уничтожаются гербицидами (например вьюнок полевой и пырей ползучий).
По пестицидам: рекомендуется проводить химическую обработку полей глифосатом за 5-12 дней до посева, норма внесения и срок будут зависеть от вида сорных растений и фазы их развития, а в остальном по химическим обработкам значительных отличий от минимальной технологии нет.
Почвенные гербициды при данной технологии использовать не имеет смысла.
Как известно, вредители зимуют в основном на залогах в посадках, а тут на поле будет для них перина из мульчи, которая не будет обрабатываться, и они будут все прекрасно в ней себя чувствовать, оставаясь в пределах поля.
По болезням тоже самое. Пожнивные остатки являются питательной средой для всех инфекций, спор вредных грибов. При этом даже эффективная борьба с болезнями не сбавит инфекционный фон.
В связи с распределением органики на поверхности почвы изменяется динамика азота в почве. Ноу тилл снижает (задерживает) накопление биологического азота из-за того, что микроорганизмы фиксируют больше почвенного азота и задерживается процесс минерализации (перехода азота в доступную форму).
Весной наблюдается более низкое содержание азота, уменьшается скорость прогревания почвы, снижается полевая всхожесть семян и темпы начального роста культур.
По системе питания работают, как обычно, с выносом и планируемым урожаем. Однако твердые азотные удобрения под озимые культуры нужно либо поздней осенью с морозом разбрасывать, либо ранней весной, пока есть влага.
Агрономы рекомендуют обязательно проводить листовые азотные подкормки.
У многих экономика крутится вокруг озимой пшеницы. Предшественником для нее могут быть любые мелкосемянные культуры, горох, подсолнечник. Хуже просо, кукуруза на зерно (фузариоз) и пшеница (пиренофороз).
Есть мнение, что технические культуры существенно теряют свою урожайность при ноу тилл, особенно подсолнечник и свекла (были опыты).
По подсолнечнику на вспашке в 1,5-2 раза выше урожайность на вспашке, глубокорыхлении, чем на ноу-тилле. Тем не менее, у некоторых подсолнечник при NoTill показывает нормальные результаты, объясняя это тем, что проблемы начинаются, если не соблюдаются сроки и нормы выполнения работ. Однозначно должна быть ротация культур по типу корневой системы, т.е. создание условий для разуплотнения почвы и возможности насытить нижние ярусы.
При составлении севооборота необходимо чередовать культуры со стержневой и мочковатой корневой системой, а также очень важно включать в него бобовые культуры.
Система севооборота также включает в себя чередование узколистных и широколистных культур.
Культуры, которые невозможно возделывать в системе ноу тилл на тяжелосуглинистых почвах — это кукуруза на силос и зерно, картофель, сахарная и кормовая свекла, овощи в целом.
Дополнительные комментарии агрономов.
Про мульчирование: первым делом — это настройки комбайна при уборке (в частности измельчителя); также необходимо использовать мульчировщики (касается растительных остатков после подсолнечника и кукурузы).
Но нюансов, конечно, огромное количество и они все направлены на защиту почвы от переуплотнения. Сюда входит запрет движения по полю любой техники кроме посевных агрегатов, опрыскивателя, комбайна и максимум бункера перегрузчика…
Очень важно, что во избежание лишнего уплотнения почвы, комбайн должен разгружаться на краю поля, так как гружёному КамАЗу на поле по нулевой технологии не место, но это в идеале.
Пример уплотнения почвы: если по полю едет комбайн массой вместе с жаткой около 18 тонн, плюс полный бункер зерна — это ещё 7 тонн, итого 25 тонн с жаткой 9 метров, ширина колёс примерно 0.5-0.6 метра. Итого получается через 9 метров он топчет 1 метр почвы, ну и когда она восстановит свое переуплотнение, какие там черви должны быть, а на следующий год там сеять! Что за чудо должно произойти.
No till, или Что такое система нулевой обработки почвы?
Добавление статьи в новую подборку
Система нулевой обработки почвы, или, как ее еще называют, ноу-тилл (от англ. no till – без вспахивания) – сравнительно новая технология, при которой верхний слой почвы почти не обрабатывается, а ее поверхность укрывается мульчей. Насколько эффективен такой подход?
Прежде чем преступить к более подробному описанию технологии, следует пояснить, что точно так же, как не существует «золотой таблетки», которая позволила бы лечить все болезни, точно так же не существует и универсального способа земледелия, который был бы одинаково эффективен на почвах всех типов.
Успешность применения любого метода зависит от разных факторов, например, почвенно-климатических условий региона, исходного состояния грунта, рельефа местности и материально-технической базы владельцев участка. Немаловажную роль в выборе технологии для обработки почвы играет и выбор культур, которые будут возделываться на том или ином участке земли.
Кто придумал ноу-тилл?
Новой технологию ноу-тилл можно назвать лишь с некоторой натяжкой. Первые практические опыты по выращиванию сельскохозяйственных культур без глубокой вспашки начали проводиться в России ни много ни мало, а с 1871 года известным агрономом И. Е. Овсинским. Выпущенная им книга «Новая система земледелия» произвела настоящий фурор.
Метод, который предложил Овсинский, – это все-таки не полноценный ноу-тилл, а лишь его вариация, которую в наше время назвали бы технологией минимальной обработки почвы (мини-тилл). В этом случае земля вспахивается на глубину 5-7 см.
В условиях засухи или переувлажнения поля, на которых использовалась технология Овсинского, давали более высокие урожаи, чем земли, где применялись традиционные методы обработки почвы. В то время как на соседних полях хлеб выгорал или не всходил вообще, Овсинскому удавалось собирать вполне приличный урожай зерна.
В «обычные» же годы метод Овсинского особых преимуществ перед привычной глубокой вспашкой не показывал. Да и в целом мало кто верил в то, что отказ от привычной пахоты и мульчирование пожнивных остатков станут эффективной заменой для «традиционной» системы земледелия.
Во-первых, переход к новой системе обработки почвы на каждом конкретном участке требовал времени. Во-вторых, в ту пору у аграриев не было по-настоящему надежных химических средств для борьбы с болезнями и вредителями, которые неминуемо появлялись на необрабатываемых полях в первые годы применения метода. И, в-третьих, особой необходимости в переходе на новую технологию жители региона пока не испытывали. Земли в царской России было достаточно, и если вдруг на каких-то отдельных участках проявлялись признаки деградации почвы, проблема решалась переходом на новую территорию.
Не стоит сбрасывать со счетов и тот факт, что наука того времени не обладала таким же обширным исследовательским арсеналом, который она имеет в наши дни, и потому объективную оценку действиям Овсинского получить было довольно сложно.
В конечном итоге, несмотря на свою известность и резонанс, широкого применения эта практика так и не получила, хотя в отдельных регионах, например, на территории современной южной Украины, ее все же продолжили применять.
Справедливости ради стоит отметить, что в это же время интерес к методу минимальной обработки почвы проявляли аграрии и из других стран. Опыты по его внедрению проводились также во Франции, Германии, Нидерландах. Однако и там широкого распространения технология не получила. Историческая обстановка первой половины ХХ века в целом мало способствовала развитию сельского хозяйства, поэтому на некоторое время о «ноу-тилл подобных» технологиях пришлось забыть.
Преимущества ноу-тилл
Интерес к системе нулевой обработки почвы возродился в 30-х годах ХХ века, когда из-за природной засухи и деградации почвы, возникшей в результате избыточных технологических нагрузок на грунт, от ветровой эрозии пострадало большое количество пахотных земель на территории США (1930-1940 гг.), а чуть раньше (1928 г.) в степных и лесостепных областях Украины сильный ветер поднял с земли и перенес на запад более 15 млн тонн чернозема. Внес свои коррективы и идущий семимильными шагами научный прогресс.
Население планеты стремительно выросло, а запас земель, пригодных для сельскохозяйственной эксплуатации, заметно сократился. Начиная со второй половины ХХ века, все больше ученых из разных стран мира стали обращать внимание на проблему ухудшения качественных характеристик почвы. Особенно остро этот вопрос встал в регионах с сухим и ветреным климатом. Именно с этого времени и начались первые действительно серьезные эксперименты с внедрением «щадящих» технологий обработки почвы. Итак, в чем же заключается преимущество ноу-тилл?
Универсальность. Практический опыт показал, что систему нулевой обработки можно с одинаковым успехом применять в разных климатических зонах. Так, например, ее довольно широко используют как в Аргентине (78% используемых земель), так и в Канаде (57% возделываемых территорий).
Экономия ресурсов. Для ухода за полями, на которых культуры выращиваются по технологии ноу-тилл, используется гораздо меньше техники, что позволяет значительно сэкономить на ее обслуживании и эксплуатации. Заметно уменьшается потребность в поливе и подкормке, а со временем, когда экосистема участка окончательно сформируется, уменьшится и потребность в обработках против болезней и вредителей.
Улучшение качества грунта. Отказ от вспашки помогает избежать нарушения плодородного слоя грунта, а применение мульчирования обеспечивает сохранение влаги, препятствует росту сорняков и активизирует микрофлору почвы.
С 1954 г. на территории Северного Кавказа и Западной Сибири началось активное применение безотвальной обработки почвы. Однако называть ее нулевой будет все же неправильно, поскольку безотвальная обработка почвы предусматривает использование плоскорезов и культиваторов. «Полноценный» же ноу-тилл подразумевает полный отказ от какой бы то ни было обработки грунта.
Недостатки ноу-тилл
Несмотря на довольно успешное применение в сельском хозяйстве, среди огородников ноу-тилл особой популярности не снискал. И тому есть вполне конкретное объяснение.
Ноу-тилл – это не просто отказ от вспашки и перекопки, это сложная система, которая требует едва ли не академических знаний. Далеко не каждый профессионал может ввести ее в оборот, не совершив ни одной ошибки.
Подходит не для всех типов почв. На заболоченных и избыточно увлажненных почвах применение системы нулевой обработки крайне неэффективно. Тяжелый грунт плохо пропускает воздух и требует обязательной перекопки.
Подходит не для всех культур. Технология ноу-тилл хорошо зарекомендовала себя при выращивании злаковых культур и кукурузы. Применять же ее для выращивания овощей без специальной техники практически невозможно.
Сложность в применении на небольших территориях. Обработка больших полей проводится с помощью специальной техники, которая позволяет всего за «один проход» произвести несколько операций: разрезать почву и покрывающие ее растительные остатки, внести семена и закрыть борозду. Провести такую процедуру вручную крайне сложно.
Кроме того, полноценный ноу-тилл невозможен без достаточного количества мульчирующего субстрата. Обеспечить необходимое количество растительных остатков при выращивании условных кукурузы или пшеницы гораздо проще, чем при культивировании овощей.
Не менее важным условием для внедрения технологии ноу-тилл является продуманный севооборот. Без него любые попытки внедрения нового метода потерпят фиаско, что было неоднократно подтверждено опытным путем. Обеспечить же полноценный севооборот в условиях стандартных шести соток очень сложно.
Требует больше времени. Первый полноценный урожай по технологии ноу-тилл можно получить лишь спустя несколько лет. В идеале перед первым «экспериментальным» посевом земле нужно отдохнуть под мульчей или сидератами. Еще несколько лет потребуется на то, чтобы урожаи вышли на необходимый уровень.
Потребность в обработке пестицидами. Отсутствие обработки в первые годы применения технологии ноу-тилл сопряжено с интенсивным распространением болезней и вредителей. При правильном использовании инсектицидов и фунгицидов (особенно это касается биопрепаратов) риск негативного воздействия веществ на итоговый продукт сводится к нулю. Однако работа с этими средствами требует почти профессиональных знаний и навыков.
Как видим, практическое применение ноу-тилл в личном приусадебном хозяйстве на данном этапе развития этой технологии имеет очень много ограничений. Однако в последние годы все больше садоводов и огородников начинает присматриваться к «упрощенному» варианту ноу-тилл – безотвальной обработке почвы.
В последние годы количество регионов, пожелавших начать эксперименты с внедрением нулевой обработки грунта, растет год от года. И даже несмотря на то что применить ее в условиях приусадебного участка пока затруднительно, это не мешает ноу-тилл оставаться очень перспективной методикой ведения сельского хозяйства.
